《Diagnostics》：Beyond the Image: Advanced Ultrasound from Visualization to Quantitative and Precision Diagnosis
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超声影像技术长期以来在显示组织结构方面具有显著优势，其下一发展阶段正日益聚焦于揭示组织功能状态、动态变化及其临床意义。微血管成像、弹性成像、定量超声、图像后处理、影像组学及计算分析等技术的进步，正推动超声超越传统解剖学评估范畴。上述技术为表征组织灌注、力学特性
超声影像技术长期以来在显示组织结构方面具有显著优势，其下一发展阶段正日益聚焦于揭示组织功能状态、动态变化及其临床意义。微血管成像、弹性成像、定量超声、图像后处理、影像组学及计算分析等技术的进步，正推动超声超越传统解剖学评估范畴。上述技术为表征组织灌注、力学特性、声学属性、空间异质性及动态行为提供了新机遇，而这些信息往往难以通过单纯视觉判读直接获取。值得强调的是，这一演进过程是在继承而非取代超声传统优势的基础上展开的，包括实时成像、便携性、相对经济性、无电离辐射、动态评估能力以及与患者的直接互动。因此，该领域正沿着一条重要连续谱系发展：从观察走向测量，从测量走向理解，最终从理解走向临床决策指导。本期特刊“超声先进诊断技术”所收录的研究成果，从多个层面反映了这一转型进程。尽管各研究涉及不同的器官系统、患者群体和技术路径，但均围绕若干共同主题展开：可视化既往难以观测的生理过程、开发生物标志物、提取超越常规视觉评估的信息，以及将影像发现转化为具有临床意义的数据。
一、研究背景与问题
超声影像技术长期以来以解剖结构显示为核心优势，但传统灰阶超声及常规多普勒血流成像在评估组织微循环灌注、力学特性、声学散射特征及空间异质性等方面存在明显局限。随着微血管成像、弹性成像、定量超声、影像组学及计算分析等技术的快速发展，超声正从单纯的形态学观察工具向定量化、功能化、精准化诊断平台转变。然而，这一转型过程中仍面临诸多关键问题：如何将新技术产生的定量参数转化为稳定可靠的临床生物标志物；如何克服设备、操作者、采集协议等因素对定量测量可重复性的影响；以及如何超越单纯诊断准确率，真正改善临床决策与患者结局。开展本特刊所收录研究的意义在于系统探索上述前沿技术的临床应用潜力，并明确其向常规临床实践转化所需解决的关键障碍。
二、研究内容与主要结论
本特刊共收录11项研究，围绕微血管可视化、组织定量表征、影像信息深度挖掘及影像-临床结局关联等主题展开。Ba?和Filiz利用先进微血管多普勒成像评估多囊卵巢形态女性卵巢间质微血管密度，证实了定量评估间质血管化的可行性，并发现其与内分泌特征存在关联。同一团队进一步探索肝血管瘤微血管成像，在常规彩色及能量多普勒未显示血流信号的病灶中检测到微血管信号，同时发现病灶深度影响信号检出，提示技术敏感性提升与声学物理限制并存。Rossmann等将微血管成像拓展至生理反应评估领域，通过实验性动脉闭塞模型研究正中神经灌注变化，展示了超声从静态结构成像向动态功能评估的转变。Sultan等通过系统综述和荟萃分析评估剪切波弹性成像在颈动脉斑块表征中的价值，证实有症状与无症状斑块间存在刚度差异，且测量可重复性良好。Santos和Reis系统梳理弹性成像在慢性肝病纤维化评估及纵向随访中的整合应用，并强调数值测量不等同于客观测量，患者因素、采集技术、设备条件、质量标准和生物学混杂因素均可能影响定量参数。Chuang等基于多模态定量超声包络统计成像构建散射组学框架用于肝纤维化早期检测，通过超声信号自身属性构建与声学散射相关的定量描述符，建立了可测量超声特征与组织微观结构之间的关联。De Leon-Benedetti等开展儿科先导研究，利用灰阶超声影像组学区分儿童急性肾损伤与慢性肾脏病，证实常规B-mode图像中蕴含可支持机器学习分类的纹理特征。Mezher等系统综述儿科影像组学应用现状，指出小样本、回顾性设计、采集异质性、分割变异、扫描仪依赖性及外部验证不足等临床转化障碍。Hassan等利用Fiji/ImageJ对子宫平滑肌瘤超声图像进行后处理，相较于常规超声判读显著改善了退行性变的评估，证明创新不一定需要全新硬件，常规采集图像中可能已蕴含可通过优化提取方式加以利用的临床信息。Lee等前瞻性比较前置胎盘合并胎盘植入谱系障碍孕妇的超声与MRI表现及其与围术期出血的关系，发现超声印象与出血结局存在关联，提示影像研究应超越“能否检出”而追问“检出是否有助于预测临床结局”。Yoon等利用高分辨率动态超声识别Wartenberg综合征非典型表现中浅表桡神经的弹响现象，并实施超声引导下葡萄糖水分离治疗，展示了超声在单一诊疗过程中整合解剖、运动、临床检查、操作引导及即时再评估的独特能力。
三、关键技术方法
本特刊研究涉及的主要技术方法包括：微血管多普勒成像，用于检测低速血流及微循环灌注信号；剪切波弹性成像，通过测量组织剪切波传播速度定量评估组织硬度；定量超声包络统计成像及散射组学分析，利用超声射频信号统计特性表征组织声学散射特征；灰阶超声影像组学，从常规B-mode图像中提取高通量纹理特征并结合机器学习进行分类；图像后处理技术，采用Fiji/ImageJ等开源平台增强常规超声图像的诊断信息。研究队列来源包括健康志愿者、多囊卵巢形态患者、肝血管瘤患者、慢性肝病及肝纤维化患者、儿童肾脏疾病患者、子宫平滑肌瘤患者、前置胎盘孕妇及周围神经病变患者等。
四、研究结果分述
微血管可视化方面：Ba?和Filiz通过卵巢间质微血管定量评估发现血管化程度与内分泌指标相关，提示微血管参数可提供超越形态学的生理信息；肝血管瘤研究证实微血管成像可检出常规多普勒无法显示的病灶内血流信号，但检出率受病灶深度制约。Rossmann等证实桡动脉闭塞可损害正中神经灌注，微血管成像能够敏感捕捉急性血流动力学变化。
组织定量表征方面：Sultan等荟萃分析显示症状性颈动脉斑块刚度显著高于无症状斑块，剪切波测量具有良好的可重复性。Santos和Reis强调弹性成像数值受多因素影响，质量控制和标准化是临床可靠应用的前提。Chuang等基于散射组学的肝纤维化检测在早期阶段即展现出良好的判别效能，为无创纤维化分期提供了新途径。
影像信息深度挖掘方面：De Leon-Benedetti等的儿科先导研究显示影像组学特征可有效区分急性肾损伤与慢性肾脏病，机器学习分类准确率较高。Mezher等的综述指出影像组学在儿科多器官系统均有应用前景，但标准化不足和外部验证缺失是主要瓶颈。Hassan等的图像后处理研究显著提升了平滑肌瘤退行性变的可视化评估能力。
影像-临床结局关联方面：Lee等的前瞻性研究显示超声评估与前置胎盘患者围术期出血风险相关，其预测价值不劣于MRI。Yoon等的病例报告展示了动态超声在诊断和介入治疗中的整合应用价值，超声引导下水分离治疗取得良好临床效果。
五、讨论与结论
讨论部分指出，先进超声技术正朝向多参数融合的方向发展，未来检查可能根据临床问题综合运用解剖、血管、灌注、力学、声学、纹理及计算生物标志物。然而，产生更多参数本身不应被视为进步，真正的挑战在于识别哪些测量具有可重复性、生物学意义和可操作性。研究提出若干优先事项：第一，标准化应成为创新的一部分，包括采集协议、设备设置、探头选择、图像质量、分割及后处理等环节，未来研究应纳入重测信度评估、观察者间一致性检验、透明采集报告及多中心交叉验证；第二，领域需从可行性研究走向外部验证，证明技术在更多样化人群、操作者、设备和机构中的稳定表现；第三，应加强生物学可解释性研究，将定量超声发现与病理学、组织微结构、生理学、分子标志物、治疗反应及纵向结局相关联；第四，人工智能不仅应作为自动诊断工具，更应辅助解剖识别、标准切面判定、图像质量评估、探头引导、分割、自动测量及协议遵循，从而帮助标准化检查过程本身；第五，超声造影、超分辨成像、AI引导采集、多模态整合及自动化定量分析等未充分涵盖的领域是未来研究的重要方向。研究结论强调，超声的未来不在于单纯生成更好的图像，而在于从图像中提取更优信息，并将这些信息转化为对患者更佳的临床决策。超声的最大优势可能不仅在于其能够测量什么，更在于其能够在何处测量——床旁、门诊、手术室、急诊环境以及资源有限的医疗场景中，技术 sophistication 应保持而非削弱这种可及性。
